Криолитовое отношение

В практике электролиза алюминия электролит характеризуется криолитовым отношением — мольным отношением фторида натрия к фториду алюминия. Если чистый криолит имеет криолитовое отношение, равное трем, то криолитовое отношение промышленных электролитов составляет 2,4—2,8.

На рис. 3.4 штриховыми линиями ограничена область электролитов с криолитовым отношением от 2,6 до 2,8 и концентрацией глинозема от 2 до 8 % (мае). Температура плавления электролита в этой области составляет 965—985 °С. Необходимо отметить, что электролиты промышленных электролизеров имеют более низкую температуру плавления, так как содержат до 10 % (мае.) различных добавок.

В расплавах с криолитовым отношением меньше трех введение глинозема приводит к еще более резкому падению давления пара, чем для системы Na3AlF6 — А12О3.

Протекание этих реакций определяется активностями фторидов натрия и алюминия в расплаве, т.е. криолитовым отношением и температурой.

Контроль за параметрами электролита — криолитовым отношением, содержанием добавок фторидов, а также качеством алюминия-сырца в ванне — осуществляется персоналом лаборатории периодически в соответствии с ТИ.

Алюминиевая промышленность является крупным потребите фтористых солей и различных угольных изделий. Фтористые соли обходимы для приготовления расплавленного электролита — среды -растворения и электролиза глинозема. Основным компонентом элект лита для получения алюминия является криолит — двойная соль фтс стого натрия и фтористого алюминия Na3AlF6(3NaF-AlF3). Сое криолита характеризуется криолитовым отношением, т. е. моляр! отношением числа молей фторидов натрия и алюминия. В чистом Kf лите криолитовый модуль равен 3, а в промышленных электролитах величина колеблется от 2,5 до 2,9, т. е. они обогащены фторидом а миния по сравнению с чистым криолитом.

Применяемый в настоящее время для электролиза алюминия электролит состоит из обогащенного фтористым алюминием криолито-глиноземного расплава с криолитовым отношением 2,5—2,9. Для снижения температуры плавле-

Молекулярное отношение NaF к A1F3 в криолите называется криолитовым отношением; в криолите теоретического состава это отношение равно трем. Искусственный криолит обычно готовят с избытком фтористого алюминия против теоретически необходимого количества, вплоть до состава с криолитовым отношением 1,5. По внешнему виду искусственный криолит представляет собой мелкокристаллический порошок серовато-белого цвета насыпной массой 1,1—1,2 г/см3.

В практике электролиза алюминия принято выражать состав электролита его молекулярным отношением NaF : A1F3, так называемым криолитовым отношением. Следовательно, для криолита молекулярное отношение равняется 3. При избытке в составе электролита фтористого алюминия криолитовое отношение будет меньше трех (кислые электролиты), а при избытке фтористого натрия — больше трех (щелочные электролиты).

шение При применении непрерывного питания электролизеров глиноземом концентрацию его в электролите можно принять постоянной. В этом случае влияние глинозема на свойства электролита будет практически одинаковым для электролита с различным криолитовым отношением.

Введение различных добавок в промышленные электролиты необходимо для снижения температуры его плавления и улучшения других его физико-химических свойств. Наиболее часто для этих целей используются CaF2, LiF, MgF2 и NaCl. Все эти добавки в большей степени, чем A1F3, снижают температуру плавления электролита, что позволяет работать с криолитовым отношением 2,7—2,9, тем самым значительно уменьшая летучесть компонентов электролита и повышая его электропроводность.

В практике электролиза алюминия электролит характеризуется криолитовым отношением — мольным отношением фторида натрия к фториду алюминия. Если чистый криолит имеет криолитовое отношение, равное трем, то криолитовое отношение промышленных электролитов составляет 2,4—2,8.

1020 °С (рис. 4.18) [8]. Активность натрия почти на порядок выше, чем субфторида алюминия для состава криолита и резко понижается при понижении криолитового отношения. Отсюда следует важный практический вывод: для избежания больших потерь алюминия при электролизе за счет образования натрия и увеличения срока службы электролизеров необходимо понижать криолитовое отношение электролита (КО = 2,6 и ниже), что подтверждается практикой работы ряда зарубежных заводов (где КО = 2,4-2,5).

Криолитовое отношение электролита

Пуск ванны. Если ванна обжигалась на орешке, то он может быть предварительно удален из шахты (на ваннах с СОА) или его удаляют после заливки в шахту электролита (на ваннах с ОА). Перед пуском ванны или после чистки орешка в нее загружается пусковое сырье — в основном криолит, а также фториды кальция и натрия. Количество сырья определяется местными инструкциями. Учитывая, что после пуска ванны идет интенсивная пропитка угольных блоков фторидом натрия, желательно пусковое сырье подбирать таким образом, чтобы его криолитовое отношение было не ниже 2,85—2,95.

Криолитовое отношение 2,7 2,6 2,5 2,4

Технологические параметры каждого устройства — междуполюсное расстояние (МПР), температура электролита, концентрация глинозема в электролите и криолитовое отношение, уровни металла и электролита в шахте ванны, частота возникновения анодных эффектов — решающим образом влияют на выход по току и, следовательно, на производительность электролизера и расход электроэнергии. Поэтому рассмотрим подробнее влияние основных технологических параметров на показатели работы ванны и оценим возможность использования их для автоматизации работы электролизера.

Предварительная дегидратация материала (прокалка при температуре 450°С) существенно снижает потери, особенно это характерно для низкомодульных криолитов. Наименьшие потери наблюдаются у высокомодульного криолита, так как фазовый состав криолита с модулем 2,5—3,0 наиболее близок к расплаву электролита, а физико-химические свойства таковы, что давление пара и склонность к гидролизу минимальны. Однако при использовании криолита с модулем более высоким, чем криолитовое отношение электролита, требуется дополнительно вводить фтористый алюминий, поэтому оптимальное значение модуля криолита 2,2— 2,5. В таком продукте отсутствует кристаллогидрат фторида алюминия и в то же время криолит более кислый, чем электролит. Криолит с более высоким модулем, чем криолитовое отношение электролита, следует использовать лишь для пуска электролизеров.

Пробы электролита отбирали в электролизерах С8БМ с нормальным технологическим режимом: температура электролита 955—965° С, криолитовое отношение 2,7—2,85. В исследованиях использовали пробоотборник специальной конструкции, с помощью которого можно отбирать пробы по высоте столба электролита без изменения состава путем быстрого намораживания расплава на его поверхность. После извлечения пробоотборника электролит разбивали по высоте на несколько слоев.

В практике электролиза алюминия принято выражать состав электролита его молекулярным отношением NaF : A1F3, так называемым криолитовым отношением. Следовательно, для криолита молекулярное отношение равняется 3. При избытке в составе электролита фтористого алюминия криолитовое отношение будет меньше трех (кислые электролиты), а при избытке фтористого натрия — больше трех (щелочные электролиты).

Криолитовое отношение (NaF : A1F3) ........ 2,5—2,9

Криолитовое отношение электролита (К. 0.) Содержание глинозема А12О3, % (по массе)

Стоматологи имплантологи записаться врачи стоматологи имплантологи prodentconcept.com.